为什么回路电流走零线不走地线

主的问题。

二

现在，我来提个问题：

用电设备的外壳发生碰壳故障后，地网电流如此之小，与保护性中性线电流相比，几乎可以忽略不计，那么用电设备的外壳带电将长期存在。如此一来，必然会出现人身伤害事故。

那么，在实际接线中，我们是如何来保护人身安全的？

提示：这个问题的涉及面有点广，与低压配电网的接地形式有关，与用电设备的保护接零及保护接地有关，与TN-C系统下到底采用断路器保护还是采用漏电开关保护也有关。

解答：从以上描述中我们看到，当发生单相接地故障时，地网电流很小，根本不足以推动断路器或者熔断器执行保护。怎么办呢？

国际电工委员会IEC提出了解决方案，这就是接地系统。

在具体描述之前，我们先明确几个概念：

第一个概念，什么叫做系统接地或者工作接地？

系统接地（工作接地））指的是电力变压器中性点接地，用T来表示，没有就用I来表示。

第二个概念，什么叫做保护接地？

保护接地指的是用电设备的外壳直接接地，用T表示。若外壳接到来自电源的保护性中性线或者地线，则用N表示。

第三个概念，什么叫做接地形式？

接地形式有三种，分别是TN、TT和IT。TN下又分为TN-C、TN-S和TN-C-S。

知晓这几个概念后，我们来看看IEC给出的有关TN-C和TT系统的原图。注意，这两幅图是不容置疑的，是有关接地系统的权威解释。

第一幅图：TN-C接地系统和TN-S系统

零线的准确名称是保护中性线

此图在知乎出现了多次。

由于电路中有系统接地，但负载外壳没有直接接地，而是通过保护性中性线PEN间接接地，所以该接地系统叫做TN-C。

图中左上角就是变压器低压侧绕组，我们看到它引出了三条相线L1/L2/L3和一条PEN保护性中性线。注意到保护性中性线的左侧有两次接地，第一次在变压器的中性点，这叫做系统接地，第二次在中间某处，叫做重复接地。重复接地的意义就是防止保护性中性线断裂后其后部保护性中性线的电压上升。

值得注意的是负载。我们看到中间的负载PEN首先引到外壳，然后再引到保护性中性线接线端子。这说明，保护性中性线PEN是保护优先的。也因此，

下图是TN-S系统，我就不解释了：

第二幅图：TN-C-S接地系统

TN-C-S区别于TN-C，就在于PEN在重复接地后分开为N中性线和PE保护线。

注意到TN-C-S的-S侧负载的外壳是接在PE线上的，而TN-C-S的-C侧则是接在PEN线上，因此前者是保护接地，后者是保护接零。两者相比，保护性中性线不能中断，而PE线同样也不能中断。

在居家配电系统和学校、企事业单位配电系统中，TN-C-S非常普遍。

第三幅图：TT接地系统

从符号代码看，TT接地系统有系统接地，但它的保护接地采取直接接地的方式实现的。

TT接地系统变压器的中性点直接接地，而用电负载的外壳也独立直接接地。构成保护接地。

值得注意的是：我们在前面已经描述过了，当发生单相接地故障时，流经地网的电流实际上只有N线电流的6%左右。因此，TT系统下发生的单相接地故障电流相对TN要小得多。

现在我们来对比TN系统和TT系统的异同点：

1.对于TN系统和TT系统来说，由于首字母都是T，说明这两个系统都有系统接地；

2.由于TN系统的N线与PE线在系统接地处或者重复接地处是连在一起的，PEN则完全合并在一起，而用电设备的外壳直接与PE或者PEN连在一起，因此发生单相接地故障时，故障电流会比较大，近似于相线对N线的短路。所以，TN系统又叫做大电流接地系统；

TT的系统接地与保护接地完全独立，单相接地故障电流要返回电源，必须通过地网，并且电流较小。所以，TT系统又叫做小电流接地系统。

有了接地系统的解释，我们就可以回答问题了。

1.需要适当地放大接地电流

适当地放大接地电流，使得用电设备的前接断路器可以执行过电流保护操作，这就是具有大接地电流的TN系统。

2.加装漏电保护装置RCD。

我们来看图5：

图5中，我们看到变压器的中性点直接接地，然后分开为N和PE，并且PE一直延伸到负载侧并接到用电设备的外壳上。所以，此接地方式属于TN-S接地系统。

当用电设备发生碰壳事故后，PE线的电阻当然小于地网电阻，并且PE的最前端还与N线相连，接地电流被放大到接近相对N的短路电流，则距离用电设备最近的上游断路器会执行过电流跳闸保护。

图5中，我们还看到从二级配电用四芯电缆引了三条相线和N线到负载侧，PE线被切断了，而用电设备的外壳直接接地。于是当用电设备发生碰壳事故后，接地电流只能通过地网返回电源。此接地方式属于TN-S下的TT接地系统